JP3196536B2 - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車、電車等移動体用
のスペクトル拡散技術を利用したレーダ装置に関するも
のである。
のスペクトル拡散技術を利用したレーダ装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、移動体、特に自動車の安全性確保
のためにレーダを搭載し、衝突防止やエアーバック始動
用として製品化する動きが広まっている。自動車にレー
ダを使用する場合、直線道路上で対向車やガードレール
等路側の障害物からの反射の影響による誤検知を防ぎ、
目標の前方走行車のみの検知をするために最大探知距離
でアンテナビーム幅が道路の車線幅内に収まるようにア
ンテナの大きさを決定している。ところが、道路が曲が
っている場合には、このままではアンテナビームが対向
車線内に入り対向車のレーダに干渉を与えたり、アンテ
ナビームが路側の障害物を捕らえてしまい目標の前方走
行車を見失うことになる。
のためにレーダを搭載し、衝突防止やエアーバック始動
用として製品化する動きが広まっている。自動車にレー
ダを使用する場合、直線道路上で対向車やガードレール
等路側の障害物からの反射の影響による誤検知を防ぎ、
目標の前方走行車のみの検知をするために最大探知距離
でアンテナビーム幅が道路の車線幅内に収まるようにア
ンテナの大きさを決定している。ところが、道路が曲が
っている場合には、このままではアンテナビームが対向
車線内に入り対向車のレーダに干渉を与えたり、アンテ
ナビームが路側の障害物を捕らえてしまい目標の前方走
行車を見失うことになる。
【0003】この対策として従来、道路の曲がり方向に
アンテナビームを向けるため、アンテナをステアリング
に連動させて機械的に動かす方法、複数の異なる方向を
向いたアンテナを用いてスイッチングによりアンテナビ
ームを切り換える方法、アレーアンテナの各素子の位相
・振幅を電気的に切り換えてアンテナビーム方向を動か
す方法などが用いられてきた。
アンテナビームを向けるため、アンテナをステアリング
に連動させて機械的に動かす方法、複数の異なる方向を
向いたアンテナを用いてスイッチングによりアンテナビ
ームを切り換える方法、アレーアンテナの各素子の位相
・振幅を電気的に切り換えてアンテナビーム方向を動か
す方法などが用いられてきた。
【0004】また他の対策として、アンテナビームをス
キャンニングさせて、そこから得られる2次元情報を解
析し誤検知を防ぐ方法が用いられてきた。
キャンニングさせて、そこから得られる2次元情報を解
析し誤検知を防ぐ方法が用いられてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のアンテ
ナビームの方向を切り換える方法の場合、路側の障害物
の誤検知や対向車への干渉を防ぐため送信出力を小さく
し、最大探知距離を小さくするレンジカットをする必要
があった。また従来のアンテナビームをスキャンニング
する方法では、広い角度範囲でスキャンニングした場
合、アンテナビームが対向車線に向く期間があり対向車
へ干渉を与えるという問題点があった。
ナビームの方向を切り換える方法の場合、路側の障害物
の誤検知や対向車への干渉を防ぐため送信出力を小さく
し、最大探知距離を小さくするレンジカットをする必要
があった。また従来のアンテナビームをスキャンニング
する方法では、広い角度範囲でスキャンニングした場
合、アンテナビームが対向車線に向く期間があり対向車
へ干渉を与えるという問題点があった。
【0006】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
であり、曲がりのある道路で対向車に干渉を与えたり対
向車から干渉を受けることを防ぎ、2次元情報を得るこ
とにより、誤検知を防いだレーダ装置を提供することを
目的とするものである。
であり、曲がりのある道路で対向車に干渉を与えたり対
向車から干渉を受けることを防ぎ、2次元情報を得るこ
とにより、誤検知を防いだレーダ装置を提供することを
目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、搬送波発生手段と、疑似雑音信号を発生す
る疑似雑音発生手段と、前記搬送波発生手段の出力の搬
送波を前記疑似雑音発生手段の出力でスペクトル拡散す
る拡散変調手段と、前記拡散変調手段に接続されスペク
トル拡散された搬送波を放射する放射アンテナと、目標
物からの反射波を受信する受信アンテナと、前記受信ア
ンテナの出力にスペクトル逆拡散を行いベースバンド復
調信号を発生する復調手段とを備えたものである。
に本発明は、搬送波発生手段と、疑似雑音信号を発生す
る疑似雑音発生手段と、前記搬送波発生手段の出力の搬
送波を前記疑似雑音発生手段の出力でスペクトル拡散す
る拡散変調手段と、前記拡散変調手段に接続されスペク
トル拡散された搬送波を放射する放射アンテナと、目標
物からの反射波を受信する受信アンテナと、前記受信ア
ンテナの出力にスペクトル逆拡散を行いベースバンド復
調信号を発生する復調手段とを備えたものである。
【0008】また本発明は、三角波発生手段と、前記三
角波発生手段の出力で前記搬送波発生手段の出力の搬送
波を周波数変調する周波数変調手段を備えたものであ
る。
角波発生手段の出力で前記搬送波発生手段の出力の搬送
波を周波数変調する周波数変調手段を備えたものであ
る。
【0009】また本発明は、前記搬送波発生手段の出力
を複数に分配する分配手段を有し、疑似雑音発生手段と
して互いに異なる系列の疑似雑音信号を発生する複数の
疑似雑音発生手段を備え、前記分配手段の複数の出力そ
れぞれを前記複数の疑似雑音発生手段出力の異なる系列
の疑似雑音信号でスペクトル拡散する複数の拡散変調手
段と、前記複数の拡散変調手段のそれぞれに接続される
アンテナビームの向きの異なる複数の放射アンテナを備
えたものである。
を複数に分配する分配手段を有し、疑似雑音発生手段と
して互いに異なる系列の疑似雑音信号を発生する複数の
疑似雑音発生手段を備え、前記分配手段の複数の出力そ
れぞれを前記複数の疑似雑音発生手段出力の異なる系列
の疑似雑音信号でスペクトル拡散する複数の拡散変調手
段と、前記複数の拡散変調手段のそれぞれに接続される
アンテナビームの向きの異なる複数の放射アンテナを備
えたものである。
【0010】また本発明は、移動体の車輪の曲がり方向
を検出する曲がり方向検出手段と、曲がり方向検出手段
の出力で疑似雑音信号の系列の組み合わせを選択する拡
散系列制御手段を備えたものである。
を検出する曲がり方向検出手段と、曲がり方向検出手段
の出力で疑似雑音信号の系列の組み合わせを選択する拡
散系列制御手段を備えたものである。
【0011】
【作用】本発明は、上記構成によって、スペクトル拡散
レーダまたはスペクトル拡散を行ったFM−CWレーダ
を構成することにより、異なる拡散系列、または同じ系
列であっても時間的にずれのある系列で変調された搬送
波を放射する対向車からの干渉を防ぎ、また干渉を与え
ることを防ぐことができる。
レーダまたはスペクトル拡散を行ったFM−CWレーダ
を構成することにより、異なる拡散系列、または同じ系
列であっても時間的にずれのある系列で変調された搬送
波を放射する対向車からの干渉を防ぎ、また干渉を与え
ることを防ぐことができる。
【0012】また本発明は、上記構成によって、複数の
放射アンテナのそれぞれから、異なる拡散系列によりス
ペクトル拡散された搬送波を放射し、目標物を検知する
ことにより、干渉を防ぐとともに、受信アンテナとして
広いアンテナビーム幅を持つ口径の小さいアンテナを1
つだけ持てば良いことになる。
放射アンテナのそれぞれから、異なる拡散系列によりス
ペクトル拡散された搬送波を放射し、目標物を検知する
ことにより、干渉を防ぐとともに、受信アンテナとして
広いアンテナビーム幅を持つ口径の小さいアンテナを1
つだけ持てば良いことになる。
【0013】また本発明は、上記構成によって、移動体
の車輪の曲がり方向に従い拡散系列を選択することによ
り、対向車に干渉を与えたり、対向車から干渉を受ける
ことなく2次元情報を得ることができるという作用を有
する。
の車輪の曲がり方向に従い拡散系列を選択することによ
り、対向車に干渉を与えたり、対向車から干渉を受ける
ことなく2次元情報を得ることができるという作用を有
する。
【0014】
(実施例1)以下、本発明の第1の実施例について説明
する。図1は、本発明の第1の実施例におけるレーダ装
置のブロック結線図を示すものである。
する。図1は、本発明の第1の実施例におけるレーダ装
置のブロック結線図を示すものである。
【0015】図1において、1は数十KHzから数百K
Hzの繰り返し周期の三角波を発生する三角波発生手
段、2は三角波発生手段1の出力により搬送波発生手段
3の搬送波を周波数変調する周波数変調手段、4は最大
周期シフトレジスタ系列(M系列)による疑似雑音信号
を発生する疑似雑音発生手段、5は疑似雑音発生手段4
の出力で搬送波発生手段3の出力をスペクトル拡散する
拡散変調手段、6は受信アンテナ8から入力する受信信
号と拡散変調手段5の出力とを混合してベースバンド復
調信号を得るミキサ、7は拡散変調手段5の出力を空間
に放射する放射アンテナである。
Hzの繰り返し周期の三角波を発生する三角波発生手
段、2は三角波発生手段1の出力により搬送波発生手段
3の搬送波を周波数変調する周波数変調手段、4は最大
周期シフトレジスタ系列(M系列)による疑似雑音信号
を発生する疑似雑音発生手段、5は疑似雑音発生手段4
の出力で搬送波発生手段3の出力をスペクトル拡散する
拡散変調手段、6は受信アンテナ8から入力する受信信
号と拡散変調手段5の出力とを混合してベースバンド復
調信号を得るミキサ、7は拡散変調手段5の出力を空間
に放射する放射アンテナである。
【0016】以上のように構成されたレーダ装置につい
て、以下その動作を説明する。本実施例は、一般的にF
M−CW(連続波)レーダと呼ばれるレーダ装置の原理
を用いている。三角波発生手段1は数十KHzから数百
KHzの繰り返し周期の三角波を発生し、この三角波に
より周波数変調手段2は搬送波発生手段3の搬送波を周
波数変調する。
て、以下その動作を説明する。本実施例は、一般的にF
M−CW(連続波)レーダと呼ばれるレーダ装置の原理
を用いている。三角波発生手段1は数十KHzから数百
KHzの繰り返し周期の三角波を発生し、この三角波に
より周波数変調手段2は搬送波発生手段3の搬送波を周
波数変調する。
【0017】一方、疑似雑音発生手段4は、最大周期シ
フトレジスタ系列(M系列)による疑似雑音信号を発生
する。拡散変調手段5において、周波数変調された搬送
波は、疑似雑音信号でスペクトル拡散すなわち位相シフ
ト変調される。スペクトル拡散された搬送波は放射アン
テナ7より空間に放射される。放射された搬送波が目標
物に当たり、反射する場合には反射波が受信アンテナ8
に戻り受信される。受信信号はミキサ6で、拡散変調手
段5の出力によりホモダイン検波される。ホモダイン検
波することにより、スペクトル逆拡散とFM−CWの復
調が同時に行われ、ベースバンド復調信号9が得られ
る。受信アンテナに他のM系列によるスペクトル拡散
波、または同じ系列であっても時間的なずれがあり拡散
信号が1チップ以上ずれているスペクトル拡散波が入射
したときには、処理利得の値だけ干渉が軽減される。
フトレジスタ系列(M系列)による疑似雑音信号を発生
する。拡散変調手段5において、周波数変調された搬送
波は、疑似雑音信号でスペクトル拡散すなわち位相シフ
ト変調される。スペクトル拡散された搬送波は放射アン
テナ7より空間に放射される。放射された搬送波が目標
物に当たり、反射する場合には反射波が受信アンテナ8
に戻り受信される。受信信号はミキサ6で、拡散変調手
段5の出力によりホモダイン検波される。ホモダイン検
波することにより、スペクトル逆拡散とFM−CWの復
調が同時に行われ、ベースバンド復調信号9が得られ
る。受信アンテナに他のM系列によるスペクトル拡散
波、または同じ系列であっても時間的なずれがあり拡散
信号が1チップ以上ずれているスペクトル拡散波が入射
したときには、処理利得の値だけ干渉が軽減される。
【0018】ベースバンド復調信号9は、反射波と内部
の拡散変調手段の出力が空間伝搬遅延時間に対応した周
波数差を持つためビート波形となる。このビート波形を
用いることにより、目標物までの距離、目標物との相対
速度の計測を行ことができる。
の拡散変調手段の出力が空間伝搬遅延時間に対応した周
波数差を持つためビート波形となる。このビート波形を
用いることにより、目標物までの距離、目標物との相対
速度の計測を行ことができる。
【0019】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、周波数変調された搬送波にスペクトル拡散を
行うことにより、他移動体に干渉を与えたり、他移動体
から干渉を受けることのないFM−CWレーダを構成す
ることができる。
によれば、周波数変調された搬送波にスペクトル拡散を
行うことにより、他移動体に干渉を与えたり、他移動体
から干渉を受けることのないFM−CWレーダを構成す
ることができる。
【0020】(実施例2)以下、本発明の第2の実施例
について説明する。図2は本発明の第2の実施例におけ
るレーダ装置の構成を示すものである。
について説明する。図2は本発明の第2の実施例におけ
るレーダ装置の構成を示すものである。
【0021】図2において、図1の構成と異なる点は、
図1における受信アンテナ8を設けずに、サーキュレー
タ21を拡散変調手段5と放射アンテナ7との間に設け
た点である。
図1における受信アンテナ8を設けずに、サーキュレー
タ21を拡散変調手段5と放射アンテナ7との間に設け
た点である。
【0022】上記構成において、基本動作は第1の実施
例と同様であるため、第1の実施例と異なる点について
のみ説明する。
例と同様であるため、第1の実施例と異なる点について
のみ説明する。
【0023】目標物からの反射波はそれぞれの放射アン
テナ7で受信される。受信された反射波は、信号の進行
方向により信号を分離するサーキュレータ21によりミ
キサ6に入力され、ベースバンド復調信号9となって出
力される。
テナ7で受信される。受信された反射波は、信号の進行
方向により信号を分離するサーキュレータ21によりミ
キサ6に入力され、ベースバンド復調信号9となって出
力される。
【0024】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、アンテナとして放射アンテナのみを使用する
ので、占有体積、面積の小さいスペクトル拡散を利用し
たレーダ装置を構成することができる。
によれば、アンテナとして放射アンテナのみを使用する
ので、占有体積、面積の小さいスペクトル拡散を利用し
たレーダ装置を構成することができる。
【0025】(実施例3)以下、本発明の第3の実施例
について説明する。図3は本発明の第3の実施例におけ
るレーダ装置の構成を示すものである。
について説明する。図3は本発明の第3の実施例におけ
るレーダ装置の構成を示すものである。
【0026】図3において、31は搬送波を発生する搬
送波発生手段、32は搬送波発生手段32の搬送波を分
配する分配手段、33aは第1の疑似雑音を発生する第
1の疑似雑音発生手段、33bは第1の疑似雑音とは異
なる第2の疑似雑音を発生する第2の疑似雑音発生手
段、34a、34bはそれぞれ第1、第2の疑似雑音に
よって搬送波をスペクトル拡散する拡散変調手段、35
aは第1の放射アンテナ、35bは第2の放射アンテ
ナ、36は受信アンテナ、37a、37bはそれぞれ拡
散変調手段34a、34bの出力と受信アンテナ36の
受信信号とを混合するミキサ、38aは第1のベースバ
ンド復調信号、38bは第2のベースバンド復調信号で
ある。
送波発生手段、32は搬送波発生手段32の搬送波を分
配する分配手段、33aは第1の疑似雑音を発生する第
1の疑似雑音発生手段、33bは第1の疑似雑音とは異
なる第2の疑似雑音を発生する第2の疑似雑音発生手
段、34a、34bはそれぞれ第1、第2の疑似雑音に
よって搬送波をスペクトル拡散する拡散変調手段、35
aは第1の放射アンテナ、35bは第2の放射アンテ
ナ、36は受信アンテナ、37a、37bはそれぞれ拡
散変調手段34a、34bの出力と受信アンテナ36の
受信信号とを混合するミキサ、38aは第1のベースバ
ンド復調信号、38bは第2のベースバンド復調信号で
ある。
【0027】以上のように構成されたレーダ装置につい
て、以下その動作を説明する。搬送波発生手段31から
出力される搬送波は、分配手段32によって2分配され
る。第1の疑似雑音発生手段33a、第2の疑似雑音発
生手段33bではお互いに異なるM系列の疑似雑音を発
生させ、この疑似雑音によって拡散変調手段34a、3
4bで搬送波をスペクトル拡散する。スペクトル拡散さ
れた搬送波はそれぞれ、第1の放射アンテナ35a、第
2の放射アンテナ35bから空間に放射される。
て、以下その動作を説明する。搬送波発生手段31から
出力される搬送波は、分配手段32によって2分配され
る。第1の疑似雑音発生手段33a、第2の疑似雑音発
生手段33bではお互いに異なるM系列の疑似雑音を発
生させ、この疑似雑音によって拡散変調手段34a、3
4bで搬送波をスペクトル拡散する。スペクトル拡散さ
れた搬送波はそれぞれ、第1の放射アンテナ35a、第
2の放射アンテナ35bから空間に放射される。
【0028】第1の放射アンテナ35a、第2の放射ア
ンテナ35bはそれぞれ異なる方向を向くアンテナビー
ムを持つ。目標物からの反射波は1つの受信アンテナ3
6で受信される。受信アンテナのアンテナビームは、第
1の放射アンテナのアンテナビームのビーム幅と第2の
放射アンテナのアンテナビームのビーム幅を両方含む、
広いビーム幅である。このため、1つの受信アンテナで
反射波受信可能となり、アンテナの開口も小さくでき
る。受信アンテナで受信した反射波は2つに分配され
て、ミキサ37a、38bでそれぞれ異なるM系列の拡
散変調手段の出力でスペクトル逆拡散され、ベースバン
ド復調信号を得る。
ンテナ35bはそれぞれ異なる方向を向くアンテナビー
ムを持つ。目標物からの反射波は1つの受信アンテナ3
6で受信される。受信アンテナのアンテナビームは、第
1の放射アンテナのアンテナビームのビーム幅と第2の
放射アンテナのアンテナビームのビーム幅を両方含む、
広いビーム幅である。このため、1つの受信アンテナで
反射波受信可能となり、アンテナの開口も小さくでき
る。受信アンテナで受信した反射波は2つに分配され
て、ミキサ37a、38bでそれぞれ異なるM系列の拡
散変調手段の出力でスペクトル逆拡散され、ベースバン
ド復調信号を得る。
【0029】なお、本実施例では、2つの放射アンテナ
を持つものを示したが、3つ以上放射アンテナを持つ場
合にも、拡散変調手段、疑似雑音発生手段、ミキサをそ
の数だけ増やすことにより、受信アンテナは1つのまま
でレーダ装置を構成することができる。
を持つものを示したが、3つ以上放射アンテナを持つ場
合にも、拡散変調手段、疑似雑音発生手段、ミキサをそ
の数だけ増やすことにより、受信アンテナは1つのまま
でレーダ装置を構成することができる。
【0030】また、搬送波発生手段31に、三角波発生
手段を接続した周波数変調手段を接続することにより、
第1の実施例と同様にスペクトル拡散したFM−CWレ
ーダを構成することができる。
手段を接続した周波数変調手段を接続することにより、
第1の実施例と同様にスペクトル拡散したFM−CWレ
ーダを構成することができる。
【0031】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、異なるM系列でスペクトル拡散した搬送波を
複数の放射アンテナから放射することにより、1個の受
信アンテナで反射波を受信することができる。
によれば、異なるM系列でスペクトル拡散した搬送波を
複数の放射アンテナから放射することにより、1個の受
信アンテナで反射波を受信することができる。
【0032】(実施例4)以下、本発明の第4の実施例
について説明する。図4は本発明の第4の実施例におけ
るレーダ装置の構成を示すものである。
について説明する。図4は本発明の第4の実施例におけ
るレーダ装置の構成を示すものである。
【0033】図4において、31は搬送波を発生する搬
送波発生手段、32は搬送波発生手段32の搬送波を分
配する分配手段、33aは第1の疑似雑音を発生する第
1の疑似雑音発生手段、33bは第1の疑似雑音とは異
なる第2の疑似雑音を発生する第2の疑似雑音発生手
段、34a、34bはそれぞれ第1、第2の疑似雑音に
よって搬送波をスペクトル拡散する拡散変調手段、35
aは第1の放射アンテナ、35bは第2の放射アンテ
ナ、36は受信アンテナで、以上の構成は図3における
第3の実施例と同一のものである。
送波発生手段、32は搬送波発生手段32の搬送波を分
配する分配手段、33aは第1の疑似雑音を発生する第
1の疑似雑音発生手段、33bは第1の疑似雑音とは異
なる第2の疑似雑音を発生する第2の疑似雑音発生手
段、34a、34bはそれぞれ第1、第2の疑似雑音に
よって搬送波をスペクトル拡散する拡散変調手段、35
aは第1の放射アンテナ、35bは第2の放射アンテ
ナ、36は受信アンテナで、以上の構成は図3における
第3の実施例と同一のものである。
【0034】図4の構成において図3の構成と異なる点
は、疑似雑音信号の位相を調整する位相制御手段41
a、41bと、第2のミキサ44a、44bの出力が最
大となるように相関値を判定する相関値判定手段42
a、42bと、受信信号と搬送波を混合する第1のミキ
サ43とを設けた点である。
は、疑似雑音信号の位相を調整する位相制御手段41
a、41bと、第2のミキサ44a、44bの出力が最
大となるように相関値を判定する相関値判定手段42
a、42bと、受信信号と搬送波を混合する第1のミキ
サ43とを設けた点である。
【0035】上記構成において、目標物からの反射波
は、1つの受信アンテナ36で受信された後、第1のミ
キサ43によってベースバンド拡散信号を発生する。こ
れは、2分配されそれぞれ第2のミキサー44a、44
bに入力され、それぞれ異なるM系列データで逆拡散さ
れる。
は、1つの受信アンテナ36で受信された後、第1のミ
キサ43によってベースバンド拡散信号を発生する。こ
れは、2分配されそれぞれ第2のミキサー44a、44
bに入力され、それぞれ異なるM系列データで逆拡散さ
れる。
【0036】第2のミキサー44a、44bの出力はベ
ースバンド復調信号38a、38bとなるが、このベー
スバンド復調信号はまた相関値判定手段42a、42b
に入力される。相関値判定手段42a、42bは第2の
ミキサ44a、44bの出力が最大となるように、位相
情報を位相制御手段41a、41bに送出し、位相制御
手段41a、41bはそれに従い疑似雑音信号の位相を
調整する。
ースバンド復調信号38a、38bとなるが、このベー
スバンド復調信号はまた相関値判定手段42a、42b
に入力される。相関値判定手段42a、42bは第2の
ミキサ44a、44bの出力が最大となるように、位相
情報を位相制御手段41a、41bに送出し、位相制御
手段41a、41bはそれに従い疑似雑音信号の位相を
調整する。
【0037】目標物の有無は、ベースバンド復調信号の
有無によって判定されるが、目標物までの距離は位相制
御手段41a、41bの位相調整量によって得られる。
有無によって判定されるが、目標物までの距離は位相制
御手段41a、41bの位相調整量によって得られる。
【0038】なお、本実施例では、2つの放射アンテナ
を持つものを示したが、3つ以上放射アンテナを持つ場
合にも、拡散変調手段、疑似雑音発生手段、ミキサ、位
相制御手段、相関値判定手段をその数だけ増やすことに
より、受信アンテナは1つのままでレーダ装置を構成す
ることができる。
を持つものを示したが、3つ以上放射アンテナを持つ場
合にも、拡散変調手段、疑似雑音発生手段、ミキサ、位
相制御手段、相関値判定手段をその数だけ増やすことに
より、受信アンテナは1つのままでレーダ装置を構成す
ることができる。
【0039】また、搬送波発生手段に、三角波発生手段
を接続した周波数変調手段を接続することにより、実施
例1と同様にスペクトル拡散したFM−CWレーダを構
成することができる。
を接続した周波数変調手段を接続することにより、実施
例1と同様にスペクトル拡散したFM−CWレーダを構
成することができる。
【0040】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、異なるM系列でスペクトル拡散した搬送波を
複数の放射アンテナから放射することにより、1個の受
信アンテナで反射波を受信することができ、スペクトル
逆拡散時に同期をとるため、遠距離の目標物の検知が可
能である。
によれば、異なるM系列でスペクトル拡散した搬送波を
複数の放射アンテナから放射することにより、1個の受
信アンテナで反射波を受信することができ、スペクトル
逆拡散時に同期をとるため、遠距離の目標物の検知が可
能である。
【0041】(実施例5)以下、本発明の第5の実施例
について説明する。図5は本発明の第5の実施例におけ
るレーダ装置の構成を示すものである。
について説明する。図5は本発明の第5の実施例におけ
るレーダ装置の構成を示すものである。
【0042】図5において、51は搬送波を発生する搬
送波発生手段、52は搬送波を分配する分配手段、53
a、53b、53cはそれぞれ第1、第2、第3の疑似
雑音によって搬送波をスペクトル拡散する拡散変調手
段、54は拡散の系列を制御する拡散系列制御手段、5
5は移動体の車輪角度や光・ファイバ・ジャイロ等によ
り移動体の曲がり方向を検出する曲がり方向検出手段、
56aは第1の放射アンテナ、56bは第2の放射アン
テナ、56cは第3の放射アンテナ、57aは第1の受
信アンテナ、57bは第2の受信アンテナ、57cは第
3の受信アンテナ、58a、58b、58cは各拡散変
調手段53a、53b、53cの出力と各受信アンテナ
の受信信号を混合するミキサ、59aは第1のベースバ
ンド復調信号、59bは第2のベースバンド復調信号、
59cは第3のベースバンド復調信号、60aは第1の
疑似雑音を発生する第1の疑似雑音発生手段、60bは
第2の疑似雑音を発生する第2の疑似雑音発生手段、6
0cは第3の疑似雑音を発生する第3の疑似雑音発生手
段である。
送波発生手段、52は搬送波を分配する分配手段、53
a、53b、53cはそれぞれ第1、第2、第3の疑似
雑音によって搬送波をスペクトル拡散する拡散変調手
段、54は拡散の系列を制御する拡散系列制御手段、5
5は移動体の車輪角度や光・ファイバ・ジャイロ等によ
り移動体の曲がり方向を検出する曲がり方向検出手段、
56aは第1の放射アンテナ、56bは第2の放射アン
テナ、56cは第3の放射アンテナ、57aは第1の受
信アンテナ、57bは第2の受信アンテナ、57cは第
3の受信アンテナ、58a、58b、58cは各拡散変
調手段53a、53b、53cの出力と各受信アンテナ
の受信信号を混合するミキサ、59aは第1のベースバ
ンド復調信号、59bは第2のベースバンド復調信号、
59cは第3のベースバンド復調信号、60aは第1の
疑似雑音を発生する第1の疑似雑音発生手段、60bは
第2の疑似雑音を発生する第2の疑似雑音発生手段、6
0cは第3の疑似雑音を発生する第3の疑似雑音発生手
段である。
【0043】以上のように構成されたレーダ装置につい
て、以下その動作を説明する。まず、搬送波発生手段5
1により周波数一定の搬送波が発生される。搬送波は分
配手段52によって3つに等分配され、それぞれ拡散変
調手段53a、53b、53cに入力される。それぞれ
の拡散変調手段53a、53b、53cにおいては、第
1の疑似雑音発生手段60a、第2の疑似雑音発生手段
60b、第3の疑似雑音発生手段60cからの、M系列
による疑似雑音信号により搬送波はスペクトル拡散され
る。
て、以下その動作を説明する。まず、搬送波発生手段5
1により周波数一定の搬送波が発生される。搬送波は分
配手段52によって3つに等分配され、それぞれ拡散変
調手段53a、53b、53cに入力される。それぞれ
の拡散変調手段53a、53b、53cにおいては、第
1の疑似雑音発生手段60a、第2の疑似雑音発生手段
60b、第3の疑似雑音発生手段60cからの、M系列
による疑似雑音信号により搬送波はスペクトル拡散され
る。
【0044】この場合、3つの疑似雑音発生手段のM系
列は互いに異なる系列を用いるため、互いに相関が無い
ことになる。それぞれの疑似雑音発生手段がどのM系列
を発生するかは、曲がり方向検出手段55により検出さ
れる移動体の車輪角度により、拡散制御手段54により
決定される。具体的には、3種類のM系列をPN1、P
N2、PN3とした場合、拡散制御手段54は車輪が右
に曲がっていることを検出したときには、第1の疑似雑
音発生手段にPN1、第2の疑似雑音発生手段にPN
2、第3の疑似雑音発生手段にPN3を割り当てる。逆
に、車輪が左に曲がっていることを検出したときには、
第1の疑似雑音発生手段にPN3、第2の疑似雑音発生
手段にPN2、第3の疑似雑音発生手段にPN1を割り
当てる。
列は互いに異なる系列を用いるため、互いに相関が無い
ことになる。それぞれの疑似雑音発生手段がどのM系列
を発生するかは、曲がり方向検出手段55により検出さ
れる移動体の車輪角度により、拡散制御手段54により
決定される。具体的には、3種類のM系列をPN1、P
N2、PN3とした場合、拡散制御手段54は車輪が右
に曲がっていることを検出したときには、第1の疑似雑
音発生手段にPN1、第2の疑似雑音発生手段にPN
2、第3の疑似雑音発生手段にPN3を割り当てる。逆
に、車輪が左に曲がっていることを検出したときには、
第1の疑似雑音発生手段にPN3、第2の疑似雑音発生
手段にPN2、第3の疑似雑音発生手段にPN1を割り
当てる。
【0045】スペクトル拡散された搬送波はそれぞれ第
1の放射アンテナ56a、第2の放射アンテナ56b、
第3の放射アンテナ56cより空間に放射される。
1の放射アンテナ56a、第2の放射アンテナ56b、
第3の放射アンテナ56cより空間に放射される。
【0046】放射された搬送波が目標物に当たり、反射
する場合には反射波がそれぞれ第1の受信アンテナ57
a、第2の受信アンテナ57b、第3の受信アンテナ5
7cに戻り受信される。受信された反射波はそれぞれ拡
散変調出力53a、53b、53cの出力を用いてスペ
クトル逆拡散され、第1のベースバンド復調信号59
a、第2のベースバンド復調信号59b、第3のベース
バンド復調信号59cが得られる。3つのアンテナのア
ンテナビームの向く方向に目標物がある場合には、それ
ぞれのアンテナに対応したベースバンド復調信号が得ら
れ、アンテナビームの向く方向に目標物が無い場合には
ベースバンド復調信号はゼロとなる。
する場合には反射波がそれぞれ第1の受信アンテナ57
a、第2の受信アンテナ57b、第3の受信アンテナ5
7cに戻り受信される。受信された反射波はそれぞれ拡
散変調出力53a、53b、53cの出力を用いてスペ
クトル逆拡散され、第1のベースバンド復調信号59
a、第2のベースバンド復調信号59b、第3のベース
バンド復調信号59cが得られる。3つのアンテナのア
ンテナビームの向く方向に目標物がある場合には、それ
ぞれのアンテナに対応したベースバンド復調信号が得ら
れ、アンテナビームの向く方向に目標物が無い場合には
ベースバンド復調信号はゼロとなる。
【0047】図6は、放射アンテナ56a、56b、5
6c、受信アンテナ57a、57b、57cのアンテナ
ビームの具体例を示したものである。図6において61
は移動体、62aおよび62cは隣接走行車線、62b
は自走行車線、63aは第1の放射アンテナ56aおよ
び第1の受信アンテナ57aのアンテナビーム、63b
は第2の放射アンテナ56bおよび第2の受信アンテナ
57bのアンテナビーム、63cは第3の放射アンテナ
56cおよび第3の受信アンテナ57cのアンテナビー
ムである。
6c、受信アンテナ57a、57b、57cのアンテナ
ビームの具体例を示したものである。図6において61
は移動体、62aおよび62cは隣接走行車線、62b
は自走行車線、63aは第1の放射アンテナ56aおよ
び第1の受信アンテナ57aのアンテナビーム、63b
は第2の放射アンテナ56bおよび第2の受信アンテナ
57bのアンテナビーム、63cは第3の放射アンテナ
56cおよび第3の受信アンテナ57cのアンテナビー
ムである。
【0048】これらのアンテナは最大探知距離でアンテ
ナビーム幅が道路の車線幅内に収まるようにアンテナの
大きさを決定している。第2の放射アンテナ56bおよ
び第2の受信アンテナ57bは、直線道路でアンテナビ
ーム63bの幅が自走行車線幅内に収まるように移動体
上に設置され、他の2つのアンテナビーム63aおよび
63cは、アンテナビーム63bと重なり合わないよう
に、移動体上にアンテナが設置される。
ナビーム幅が道路の車線幅内に収まるようにアンテナの
大きさを決定している。第2の放射アンテナ56bおよ
び第2の受信アンテナ57bは、直線道路でアンテナビ
ーム63bの幅が自走行車線幅内に収まるように移動体
上に設置され、他の2つのアンテナビーム63aおよび
63cは、アンテナビーム63bと重なり合わないよう
に、移動体上にアンテナが設置される。
【0049】図7は、曲がった道路でのアンテナビーム
およびそれぞれのアンテナビームに対応するスペクトル
拡散のM系列を示したものである。図7において71は
自移動体、72は対向移動体、73は自走行車線、74
は対向走行車線、75aは自移動体の第1のアンテナの
アンテナビーム、75bは自移動体の第2のアンテナの
アンテナビーム、75cは自移動体の第3のアンテナの
アンテナビーム、76aは対向移動体の第1のアンテナ
のアンテナビーム、76bは対向移動体の第2のアンテ
ナビーム、76cは対向移動体の第3のアンテナビーム
である。
およびそれぞれのアンテナビームに対応するスペクトル
拡散のM系列を示したものである。図7において71は
自移動体、72は対向移動体、73は自走行車線、74
は対向走行車線、75aは自移動体の第1のアンテナの
アンテナビーム、75bは自移動体の第2のアンテナの
アンテナビーム、75cは自移動体の第3のアンテナの
アンテナビーム、76aは対向移動体の第1のアンテナ
のアンテナビーム、76bは対向移動体の第2のアンテ
ナビーム、76cは対向移動体の第3のアンテナビーム
である。
【0050】図7の道路では自移動体から見た場合、右
に曲がっているので図5の拡散系列制御手段54は、第
1のアンテナビーム75aにPN1のM系列で拡散され
た搬送波を対応させるように動作し、以下同様に、第2
のアンテナビーム75bにはPN2、第3のアンテナビ
ーム75cにはPN3を対応づけるように動作する。
に曲がっているので図5の拡散系列制御手段54は、第
1のアンテナビーム75aにPN1のM系列で拡散され
た搬送波を対応させるように動作し、以下同様に、第2
のアンテナビーム75bにはPN2、第3のアンテナビ
ーム75cにはPN3を対応づけるように動作する。
【0051】一方、対向移動体から見た場合、この道路
は左に曲がっているので、拡散系列制御手段は第1のア
ンテナビーム76aにPN3、第2のアンテナビーム7
6bにPN2、第3のアンテナビーム76cにPN1が
対応づけられる。図7に示すように、曲率半径の大きい
道路では、それぞれの第1のアンテナビーム同士が干渉
する。また曲率半径の小さい道路では第1のアンテナビ
ームと第2のアンテナビームが干渉する。しかし、それ
ぞれのアンテナビームでは拡散系列が異なるため、逆拡
散時にスペクトル拡散の処理利得の大きさで干渉の改善
ができる。
は左に曲がっているので、拡散系列制御手段は第1のア
ンテナビーム76aにPN3、第2のアンテナビーム7
6bにPN2、第3のアンテナビーム76cにPN1が
対応づけられる。図7に示すように、曲率半径の大きい
道路では、それぞれの第1のアンテナビーム同士が干渉
する。また曲率半径の小さい道路では第1のアンテナビ
ームと第2のアンテナビームが干渉する。しかし、それ
ぞれのアンテナビームでは拡散系列が異なるため、逆拡
散時にスペクトル拡散の処理利得の大きさで干渉の改善
ができる。
【0052】直線道路では、第1のアンテナビーム75
aと第3のアンテナビーム75cのM系列は不定となる
が、直線道路では自走行車線上の目標物の検知のみを行
えばよいので図5の第1のベースバンド復調信号59a
および第3のベースバンド復調信号59cは用いない。
第2のアンテナビーム75bは自走行車線内にあるた
め、干渉は受けない。
aと第3のアンテナビーム75cのM系列は不定となる
が、直線道路では自走行車線上の目標物の検知のみを行
えばよいので図5の第1のベースバンド復調信号59a
および第3のベースバンド復調信号59cは用いない。
第2のアンテナビーム75bは自走行車線内にあるた
め、干渉は受けない。
【0053】本実施例では、3組の放射アンテナ、受信
アンテナを用いているが、3組より多い組のアンテナに
よるものでも動作は同様である。例えば、5組のアンテ
ナの用いる場合、アンテナビームとM系列の対応は、右
曲がりの道路の場合、第1のアンテナビームにはPN
1、第2のアンテナビームにはPN2、第3のアンテナ
ビームにはPN3、第4のアンテナビームにはPN4、
第5のアンテナビームにはPN5であり、左曲がりの道
路の場合、第1のアンテナビームにはPN5、第2のア
ンテナビームにはPN4、第3のアンテナビームにはP
N3、第4のアンテナビームにはPN2、第5のアンテ
ナビームにはPN1となる。
アンテナを用いているが、3組より多い組のアンテナに
よるものでも動作は同様である。例えば、5組のアンテ
ナの用いる場合、アンテナビームとM系列の対応は、右
曲がりの道路の場合、第1のアンテナビームにはPN
1、第2のアンテナビームにはPN2、第3のアンテナ
ビームにはPN3、第4のアンテナビームにはPN4、
第5のアンテナビームにはPN5であり、左曲がりの道
路の場合、第1のアンテナビームにはPN5、第2のア
ンテナビームにはPN4、第3のアンテナビームにはP
N3、第4のアンテナビームにはPN2、第5のアンテ
ナビームにはPN1となる。
【0054】以上の説明から明らかなように、本実施例
によれば、複数の放射アンテナと受信アンテナを備える
移動体用のレーダ装置で、スペクトル拡散をするための
M系列を移動体の車輪の方向に応じて選択することによ
り、曲がりのある道路で対向移動体に干渉を与えたり、
対向移動体から干渉を受けることなく2次元情報を得る
ことができる。
によれば、複数の放射アンテナと受信アンテナを備える
移動体用のレーダ装置で、スペクトル拡散をするための
M系列を移動体の車輪の方向に応じて選択することによ
り、曲がりのある道路で対向移動体に干渉を与えたり、
対向移動体から干渉を受けることなく2次元情報を得る
ことができる。
【0055】
【発明の効果】本発明は上記実施例より明らかなよう
に、拡散系列でスペクトル拡散した1つまたは複数の搬
送波を放射して、目標物の検知をするため、従来のビー
ム切り換え方式やビームスキャン方式と異なり、対向移
動体に干渉を与えたり、干渉を受けずに目標物を検知す
ることができる。
に、拡散系列でスペクトル拡散した1つまたは複数の搬
送波を放射して、目標物の検知をするため、従来のビー
ム切り換え方式やビームスキャン方式と異なり、対向移
動体に干渉を与えたり、干渉を受けずに目標物を検知す
ることができる。
【図1】本発明の第1の実施例におけるレーダ装置の要
部ブロック結線図
部ブロック結線図
【図2】本発明の第2の実施例におけるレーダ装置の要
部ブロック結線図
部ブロック結線図
【図3】本発明の第3の実施例におけるレーダ装置の要
部ブロック結線図
部ブロック結線図
【図4】本発明の第4の実施例におけるレーダ装置の要
部ブロック結線図
部ブロック結線図
【図5】本発明の第5の実施例におけるレーダ装置の要
部ブロック結線図
部ブロック結線図
【図6】同実施例におけるアンテナビームの具体例な動
作状況を示す概念図
作状況を示す概念図
【図7】同実施例におけるアンテナビームの具体例な動
作状況を示す概念図
作状況を示す概念図
1 三角波発生手段 2 周波数変調手段 3 搬送波発生手段 4 疑似雑音発生手段 5 拡散変調手段 6 ミキサ 7 放射アンテナ 8 受信アンテナ 9 ベースバンド復調データ 21 サーキュレータ 32 分配手段 33a 第1の疑似雑音発生手段 33b 第2の疑似雑音発生手段 35a 第1の放射アンテナ 35b 第2の放射アンテナ 41a 位相制御手段 42a 相関値判定手段 51 拡散系列制御手段 55 曲がり方向検出手段
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−300836(JP,A) 特開 昭55−126876(JP,A) 特開 平6−138216(JP,A) 特開 平6−109836(JP,A) 特開 昭62−293175(JP,A) 特開 平5−281340(JP,A) 特開 平5−256936(JP,A) 特開 平1−127989(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95
Claims (5)
- 【請求項1】搬送波を発生する搬送波発生手段と、三角波を発生する三角波発生手段と 、前記三角波発生手段の出力で前記搬送波発生手段の出力
の搬送波を周波数変調する周波数変調手段と 、 疑似雑音信号を発生する疑似雑音発生手段と、前記周波数変調手段の出力である三角波で周波数変調さ
れた搬送波を前記疑似雑音信号発生手段の出力でスペク
トル拡散する拡散変調手段と 、 前記拡散変調手段に接続されスペクトル拡散された搬送
波を放射する放射アンテナと、 目標物からの反射波を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナの出力と前記拡散変調手段の出力を乗
算することによりベースバンド復調信号を発生する こと
を特徴とするレーダ装置。 - 【請求項2】復調手段として、前記受信アンテナの出力
と前記搬送波からベースバンド拡散信号を発生する第1
のミキサと、前記疑似雑音発生手段の位相を制御する位相制御手段
と 、前記第1のミキサの出力と前記位相制御手段の出力する
位相制御された疑似雑音信号を用いてスペクトル逆拡散
されたベースバンド復調信号を発生する第2のミキサ
と 、前記第2のミキサの出力の大きさで相関の大きさを判定
し相関値が最大となる位相情報を送出する相関値判定手
段とを備 え、前記位相制御手段が相関値が最大となる位相情報に基づ
き制御することを特徴とする請求項1記載のレーダ装
置 。 - 【請求項3】前記搬送波発生手段の出力を複数に分配す
る分配手段を有し、疑似雑音発生手段として互いに異な
る系列の疑似雑音発生手段を備え、前記分配手段の複数
の出力それぞれを前記複数の疑似雑音発生手段の異なる
系列の疑似雑音信号でスペクトル拡散する複数の拡散変
調手段と、前記複数の拡散変調手段のそれぞれに接続さ
れるアンテナビームの向きの異なる複数の放射アンテナ
を有することを特徴とする請求項1記載のレーダ装置。 - 【請求項4】移動体の車輪の曲がり方向を検出する曲が
り方向検出手段と、 曲がり方向検出手段の出力で疑似雑音検出信号の系列の
組み合わせを選択する拡散系列検出手段と、 受信アンテナとしてアンテナビームの向きの異なる複数
のアンテナと、 前記複数のアンテナにそれぞれ接続される複数の復調手
段を有することを特徴とする請求項3記載のレーダ装
置 。 - 【請求項5】放射アンテナの出力を信号の進行方向によ
り信号を分離するサーキュレータを備え、目的物からの反射波を、受信アンテナの代わりに放射ア
ンテナで受信し、前記サーキュレータの出力を前記復調
手段に入力しベースバンド復調信号を発生することを 特
徴とする請求項1記載のレーダ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28784894A JP3196536B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28784894A JP3196536B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08146126A JPH08146126A (ja) | 1996-06-07 |
JP3196536B2 true JP3196536B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=17722568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28784894A Expired - Fee Related JP3196536B2 (ja) | 1994-11-22 | 1994-11-22 | レーダ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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---|---|---|---|---|
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JPH1183991A (ja) * | 1997-09-11 | 1999-03-26 | Yupiteru Ind Co Ltd | 符号変調方式レーダ測距装置及びそれを用いた追突防止装置 |
JP3690249B2 (ja) * | 2000-06-29 | 2005-08-31 | 三菱電機株式会社 | Fm−cwレ−ダ装置 |
JP2002062354A (ja) * | 2000-08-21 | 2002-02-28 | Yokogawa Denshikiki Co Ltd | 測距装置 |
JP2009069022A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Panasonic Corp | レーダ装置、その制御方法及び車両 |
JP5182645B2 (ja) * | 2009-01-27 | 2013-04-17 | トヨタ自動車株式会社 | レーダ装置、及び障害物検知方法 |
JP5535024B2 (ja) * | 2010-10-07 | 2014-07-02 | パナソニック株式会社 | レーダ装置 |
KR101241100B1 (ko) * | 2011-10-26 | 2013-03-11 | 국방과학연구소 | 초고주파 주파수합성기에서 생성한 연속 위상을 갖는 선형주파수변조 파형의 시간지연 및 펄스폭 측정 장치 및 방법 |
JP5980636B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2016-08-31 | 日本無線株式会社 | 物標検出装置 |
DE102013210256A1 (de) * | 2013-06-03 | 2014-12-04 | Robert Bosch Gmbh | Interferenzunterdrückung bei einem fmcw-radar |
WO2021181657A1 (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | 三菱電機株式会社 | 無線装置および伝搬遅延補正方法 |
-
1994
- 1994-11-22 JP JP28784894A patent/JP3196536B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH08146126A (ja) | 1996-06-07 |
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